在量子信息科學領(lǐng)域，一項具有里程碑意義的研究成果引發(fā)廣泛關(guān)注。中國科研團隊在可擴展量子網(wǎng)絡(luò)研究方面取得重大進展，成功攻克多項關(guān)鍵技術(shù)難題，為構(gòu)建遠距離量子網(wǎng)絡(luò)奠定堅實基礎(chǔ)。

量子網(wǎng)絡(luò)作為量子信息科學的核心目標，其構(gòu)建依賴于遠距離確定性量子糾纏分發(fā)技術(shù)。這項技術(shù)不僅能為經(jīng)典信息提供安全傳輸通道，還能實現(xiàn)量子計算機與用戶之間的量子信息交互。然而，光纖傳輸過程中存在的固有損耗問題，導致量子糾纏的傳輸效率隨距離增加呈指數(shù)級下降，成為制約量子網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的最大障礙。

面對這一挑戰(zhàn)，科研團隊創(chuàng)新性地提出量子中繼解決方案。該方案通過在光纖鏈路中設(shè)置中繼節(jié)點，可顯著提升量子糾纏的傳輸效率。據(jù)測算，在1000公里距離的糾纏分發(fā)中，采用量子中繼方案可使傳輸效率提升100億億倍。但此前受限于量子糾纏壽命短暫的問題，無法實現(xiàn)糾纏的有效連接，制約了量子中繼技術(shù)的規(guī)模化應(yīng)用。

研究團隊經(jīng)過持續(xù)攻關(guān)，在關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域取得突破性進展。他們開發(fā)出長壽命囚禁離子量子存儲器，設(shè)計出高效率離子-光子通信接口，并制定了高保真度單光子糾纏協(xié)議。這些創(chuàng)新成果使量子糾纏壽命得到顯著延長，首次實現(xiàn)糾纏壽命超過糾纏建立所需時間，成功構(gòu)建出可擴展量子中繼的基本模塊。

基于可擴展量子中繼技術(shù)，研究團隊進一步實現(xiàn)了兩個銣原子間的遠距離高保真糾纏。在此基礎(chǔ)上，他們將設(shè)備無關(guān)量子密鑰分發(fā)的傳輸距離首次突破百公里大關(guān)，較國際同類實驗水平提升兩個數(shù)量級以上。這一突破為量子密鑰分發(fā)技術(shù)的實用化進程注入強勁動力。

業(yè)內(nèi)專家指出，這項研究成果標志著量子網(wǎng)絡(luò)技術(shù)從理論探索邁向?qū)嶋H應(yīng)用的重要轉(zhuǎn)折。通過構(gòu)建可擴展的量子中繼網(wǎng)絡(luò)，能夠有效克服光纖傳輸損耗的限制，為未來實現(xiàn)全球范圍量子通信網(wǎng)絡(luò)提供可行技術(shù)路徑。隨著相關(guān)技術(shù)的不斷完善，基于量子糾纏的光纖量子網(wǎng)絡(luò)正逐步從科學構(gòu)想轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實可能。